La NAT pour IPv6 est utilisée dans un contexte très différent de la NAT pour IPv4, comme indiqué dans la figure. Les différentes NAT pour IPv6 servent à fournir de façon transparente un accès entre les réseaux IPv6-only et les réseaux ipv4-only. Elles ne servent pas à traduire des adresses IPv6 privées en adresses IPv6 globales.
Dans l'idéal, IPv6 doit être exécuté de manière native dans la mesure du possible, c'est-à-dire que les périphériques IPv6 communiquent entre eux sur les réseaux IPv6. Toutefois, pour faciliter le passage d'IPv4 à IPv6, l'IETF a développé plusieurs techniques de transition adaptées à différents scénarios de type IPv4 vers IPv6, y compris la double pile, la transmission tunnel et la traduction.
La double pile est la situation où les périphériques exécutent des protocoles associés à IPv4 et à IPv6. La transmission tunnel pour IPV6 est le processus d'encapsulation d'un paquet IPv6 à l'intérieur d'un paquet IPv4. Cela permet la transmission du paquet IPv6 sur un réseau IPv4-only.
La NAT pour IPv6 ne doit pas être utilisée en tant que stratégie à long terme, mais comme un mécanisme temporaire permettant d'aider à la migration d'IPv4 vers IPv6. Au fil des ans, plusieurs types de NAT ont été développés pour IPv6, notamment la NAT-PT (traduction d'adresse réseau-traduction de protocole). La NAT-PT a été désapprouvée par l'IETF au profit de la NAT64 qui la remplace. La NAT64 sort du cadre de ce cursus.